(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022190222
(43)【公開日】2022-12-26
(54)【発明の名称】研磨工具
(51)【国際特許分類】
B24D 11/00 20060101AFI20221219BHJP
B24B 7/04 20060101ALI20221219BHJP
B24D 7/00 20060101ALI20221219BHJP
B24D 3/02 20060101ALI20221219BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20221219BHJP
【ＦＩ】
B24D11/00 A
B24B7/04 A
B24D7/00 Z
B24D3/02 310E
H01L21/304 622F
【審査請求】未請求
【請求項の数】2
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021098441
(22)【出願日】2021-06-14
(71)【出願人】
【識別番号】000134051
【氏名又は名称】株式会社ディスコ
(74)【代理人】
【識別番号】100075384
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 昂
(74)【代理人】
【識別番号】100172281
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 知広
(74)【代理人】
【識別番号】100206553
【弁理士】
【氏名又は名称】笠原 崇廣
(74)【代理人】
【識別番号】100189773
【弁理士】
【氏名又は名称】岡本 英哲
(74)【代理人】
【識別番号】100184055
【弁理士】
【氏名又は名称】岡野 貴之
(74)【代理人】
【識別番号】100185959
【弁理士】
【氏名又は名称】今藤 敏和
(72)【発明者】
【氏名】不破 徳人
(72)【発明者】
【氏名】介川 直哉
【テーマコード（参考）】
3C043
3C063
5F057
【Ｆターム（参考）】
3C043BA03
3C043BA11
3C043CC04
3C043DD02
3C043DD04
3C063AA02
3C063AB05
3C063AB07
3C063BA40
3C063BD01
3C063BG00
3C063FF30
5F057AA04
5F057BA11
5F057CA13
5F057DA03
5F057EA01
5F057EA07
5F057EB03
5F057EB13
(57)【要約】
【課題】ウェーハの研磨によって発生する静電気を確実に除去することが可能な研磨工具を提供する。
【解決手段】ウェーハを研磨する研磨工具であって、基台と、基台に固定された研磨層と、を含み、研磨層には、研磨層がウェーハに接触する際に発生する静電気を除電する導電性材料が分散されている。好ましくは、導電性材料は、炭素繊維であり、炭素繊維の含有率は、３ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下である。
【選択図】図１
【解決手段】ウェーハを研磨する研磨工具であって、基台と、基台に固定された研磨層と、を含み、研磨層には、研磨層がウェーハに接触する際に発生する静電気を除電する導電性材料が分散されている。好ましくは、導電性材料は、炭素繊維であり、炭素繊維の含有率は、３ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ウェーハを研磨する研磨工具であって、
基台と、該基台に固定された研磨層と、を含み、
該研磨層には、該研磨層が該ウェーハに接触する際に発生する静電気を除去するための導電性材料が分散されていることを特徴とする研磨工具。
基台と、該基台に固定された研磨層と、を含み、
該研磨層には、該研磨層が該ウェーハに接触する際に発生する静電気を除去するための導電性材料が分散されていることを特徴とする研磨工具。
【請求項2】
該導電性材料は、炭素繊維であり、
該炭素繊維の含有率は、３ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１に記載の研磨工具。
該炭素繊維の含有率は、３ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下であることを特徴とする請求項１に記載の研磨工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハを研磨する研磨工具に関する。
【背景技術】
【0002】
デバイスチップの製造プロセスでは、格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）によって区画された複数の領域にそれぞれデバイスが形成されたウェーハが用いられる。このウェーハをストリートに沿って分割することにより、デバイスをそれぞれ備える複数のデバイスチップが得られる。デバイスチップは、携帯電話、パーソナルコンピュータ等の様々な電子機器に組み込まれる。
【0003】
近年では、電子機器の小型化に伴い、デバイスチップの薄型化が求められている。そこで、ウェーハの分割前に研削装置を用いてウェーハを薄化する処理が行われることがある。研削装置は、被加工物を保持するチャックテーブルと、被加工物を研削する研削ユニットとを備えており、研削ユニットには研削砥石を含む研削ホイールが装着される。チャックテーブルによってウェーハを保持し、チャックテーブル及び研削ホイールを回転させつつ研削砥石をウェーハに研削砥石を接触させることにより、ウェーハが研削、薄化される（特許文献１参照）。
【0004】
研削砥石によって研削されたウェーハの面（被研削面）には、研削砥石の経路に沿って形成された微細な傷（研削痕、ソーマーク）が残存する。この状態のウェーハを分割してデバイスチップを製造すると、デバイスチップに研削痕が残存してデバイスチップの抗折強度（曲げ強度）が低下する。そこで、研削後のウェーハには、研磨加工が施される。研磨加工には、被加工物に接触する研磨層を備えた円盤状の研磨工具（研磨パッド）が用いられる。研磨工具を回転させつつ研磨層をウェーハの被研削面に押し当てることにより、被研削面が平坦化され、被研削面に残存する研削痕が除去される。
【0005】
しかしながら、研磨工具でウェーハを研磨すると、互いに接触するウェーハと研磨層との間で静電気が発生し、研磨層によって研磨されるウェーハの面（被研磨面）側が帯電することがある。その結果、ウェーハに形成されているデバイスの破壊や動作不良が生じ、デバイスチップの品質が低下するおそれがある。
【0006】
上記の問題に対し、特許文献２には、円柱状の除電部が埋め込まれた研磨層を含む研磨工具を用いてウェーハを研磨する手法が開示されている。この研磨工具では、研磨層の下面で除電部が露出しており、ウェーハの研磨時に除電部がウェーハの被研磨面に接触する。これにより、ウェーハと研磨層との接触によって発生した静電気が除電部を介して除去され、静電気によるデバイスの破壊や動作不良が生じにくくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開２０００－２８８８８１号公報
【特許文献2】特開２００８－１１４３５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
前述の通り、研磨層に除電部が埋め込まれた研磨工具を用いることにより、研磨加工の際に発生する静電気を除去することができる。しかしながら、除電部の材質は研磨層の母材の材質と異なるため、ウェーハの研磨時において、研磨層の除電部が設けられた領域が他の領域よりも摩耗しやすいことがある。この場合、研磨工具でウェーハを一定時間研磨すると、研磨層の除電部が設けられた領域が他の領域よりも薄くなり、除電部がウェーハに接触しにくくなる。その結果、静電気の除去効果が十分に発揮されず、デバイスの破壊や動作不良の発生が抑制されないおそれがある。
【0009】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、ウェーハの研磨によって発生する静電気を確実に除去することが可能な研磨工具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明の一態様によれば、ウェーハを研磨する研磨工具であって、基台と、該基台に固定された研磨層と、を含み、該研磨層には、該研磨層が該ウェーハに接触する際に発生する静電気を除去するための導電性材料が分散されている研磨工具が提供される。
【0011】
なお、好ましくは、該導電性材料は、炭素繊維であり、該炭素繊維の含有率は、３ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下である。
【0012】
本発明の一態様に係る研磨工具は、導電性材料が分散された研磨層を備える。これにより、研磨工具でウェーハを研磨する際、導電性材料がウェーハに接触した状態が維持され、ウェーハと研磨層との間で発生する静電気が確実に除去される。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下、添付図面を参照して本発明の一態様に係る実施形態を説明する。まず、本実施形態に係る研磨工具を用いて被加工物を研磨することが可能な研磨装置の構成例について説明する。図１は、研磨装置２を示す斜視図である。なお、図１において、Ｘ軸方向（第１水平方向、前後方向）とＹ軸方向（第２水平方向、左右方向）とは、互いに垂直な方向である。また、Ｚ軸方向（鉛直方向、上下方向、高さ方向）は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と垂直な方向である。
【0015】
研磨装置２は、研磨装置２を構成する各構成要素を支持又は収容する直方体状の基台４を備える。基台４の前端部には、カセット８ａ，８ｂが載置されるカセット載置領域（カセット載置台）６ａ，６ｂが設けられている。カセット８ａ，８ｂは、複数のウェーハ１１を収容可能な容器であり、カセット載置領域６ａ，６ｂ上に配置される。例えば、カセット８ａには研磨加工前のウェーハ１１が収容され、カセット８ｂには研磨加工後のウェーハ１１が収容される。
【0016】
図２は、ウェーハ１１を示す斜視図である。例えばウェーハ１１は、シリコン等の半導体材料でなる円盤状の単結晶ウェーハであり、互いに概ね平行な表面１１ａ及び裏面１１ｂを備える。
【0017】
ウェーハ１１は、互いに交差するように格子状に配列された複数のストリート（分割予定ライン）１３によって、複数の矩形状の領域に区画されている。また、ストリート１３によって区画された複数の領域の表面１１ａにはそれぞれ、ＩＣ（Integrated Circuit）、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＭＥＭＳ（Micro Electro Mechanical Systems）デバイス等のデバイス１５が形成されている。
【0018】
ただし、ウェーハ１１の種類、材質、形状、構造、大きさ等に制限はない。例えばウェーハ１１は、シリコン以外の半導体（ＧａＡｓ、ＩｎＰ、ＧａＮ、ＳｉＣ等）、サファイア、ガラス、セラミックス、樹脂、金属等でなるウェーハであってもよい。また、デバイス１５の種類、数量、形状、構造、大きさ、配置等にも制限はない。
【0019】
ウェーハ１１をストリート１３に沿って分割することにより、デバイス１５をそれぞれ備える複数のデバイスチップが製造される。また、ウェーハ１１の分割前にウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研削砥石で研削してウェーハ１１を薄化することにより、薄型化されたデバイスチップが得られる。
【0020】
なお、研削砥石によって研削されたウェーハ１１の裏面１１ｂ（被研削面）には、研削砥石の経路に沿って形成された微細な傷（研削痕、ソーマーク）が残存する。この状態のウェーハ１１を分割してデバイスチップを製造すると、デバイスチップに研削痕が残存してデバイスチップの抗折強度（曲げ強度）が低下する。そこで、研削後のウェーハ１１の裏面１１ｂ側を、研磨装置２（図１参照）によって研磨する。これにより、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が平坦化され、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に残存する研削痕が除去される。
【0021】
研磨装置２でウェーハ１１の裏面１１ｂ側を研磨する際には、ウェーハ１１の表面１１ａ側に保護部材１７が貼付される。例えば保護部材１７として、ウェーハ１１と概ね同形のテープが用いられる。テープは、可撓性を有するフィルム状の基材と、基材上に設けられた粘着層（糊層）とを含む。基材はポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタラート等の樹脂でなり、粘着層はエポキシ系、アクリル系、又はゴム系の接着剤等でなる。なお、粘着層は、紫外線の照射によって硬化する紫外線硬化型の樹脂であってもよい。
【0022】
ウェーハ１１は、保護部材１７が貼付された状態で、図１に示すカセット８ａに収容される。そして、複数のウェーハ１１を収容したカセット８ａがカセット載置領域６ａ上に載置される。
【0023】
基台４の上面側のうちカセット載置領域６ａ，６ｂの間に位置する領域には、開口４ａが設けられている。そして、開口４ａの内側には、ウェーハ１１を搬送する第１搬送機構１０が設けられている。また、開口４ａの前方の領域には、研磨装置２に各種の情報（加工条件等）を入力するための操作パネル１２が設けられている。
【0024】
第１搬送機構１０の斜め後方には、ウェーハ１１の位置を調節する位置調節機構１４が設けられている。カセット８ａに収容されたウェーハ１１は、第１搬送機構１０によって位置調節機構１４上に搬送される。そして、位置調節機構１４は、ウェーハ１１を挟み込むことによってウェーハ１１の位置を調節する。また、位置調節機構１４の近傍には、ウェーハ１１を保持して旋回する第２搬送機構（ローディングアーム）１６が配置されている。
【0025】
基台４の上面側のうち第２搬送機構１６の後方に位置する領域には、長手方向がＸ軸方向に沿うように形成された矩形状の開口４ｂが設けられている。そして、開口４ｂの内側には移動機構１８が設けられている。例えば移動機構１８は、ボールねじ式の移動機構であり、Ｘ軸方向に沿って配置されたボールねじ（不図示）、ボールねじを回転させるパルスモータ（不図示）等を含む。また、移動機構１８は平板状の移動テーブル２０を備え、移動テーブル２０をＸ軸方向に沿って移動させる。さらに、移動テーブル２０の前方及び後方には、移動機構１８の構成要素（ボールねじ、パルスモータ等）を覆いＸ軸方向に沿って伸縮する蛇腹状の防塵防滴カバー２２が設けられている。
【0026】
移動テーブル２０上には、ウェーハ１１を保持するチャックテーブル（保持テーブル）２４が設けられている。チャックテーブル２４の上面は、水平方向（ＸＹ平面方向）と概ね平行な平坦面であり、ウェーハ１１を保持する保持面２４ａを構成している。保持面２４ａは、チャックテーブル２４の内部に形成された吸引路２４ｂ（図６参照）、バルブ（不図示）等を介して、エジェクタ等の吸引源（不図示）に接続されている。位置調節機構１４によって位置合わせが行われたウェーハ１１は、第２搬送機構１６によってチャックテーブル２４の保持面２４ａ上に搬送され、チャックテーブル２４によって保持される。
【0027】
移動機構１８によって移動テーブル２０を移動させると、チャックテーブル２４が移動テーブル２０とともにＸ軸方向に沿って移動する。また、チャックテーブル２４には、チャックテーブル２４をＺ軸方向と概ね平行な回転軸の周りで回転させるモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。
【0028】
基台４の後端部には、直方体状の支持構造２６が設けられている。支持構造２６の前面側には、移動機構２８が設けられている。移動機構２８は、支持構造２６の前面側にＺ軸方向に沿って配置された一対のガイドレール３０を備える。一対のガイドレール３０には、移動プレート３２がガイドレール３０に沿ってスライド可能に装着されている。
【0029】
移動プレート３２の後面側（裏面側）には、ナット部（不図示）が設けられている。このナット部には、一対のガイドレール３０の間にＺ軸方向に沿って配置されたボールねじ３４が螺合されている。また、ボールねじ３４の端部にはパルスモータ３６が連結されている。パルスモータ３６によってボールねじ３４を回転させると、移動プレート３２がガイドレール３０に沿ってＺ軸方向に移動する。
【0030】
移動プレート３２の前面側（表面側）には、支持部材３８が設けられている。支持部材３８は、ウェーハ１１に研磨加工を施す研磨ユニット４０を支持している。
【0031】
研磨ユニット４０は、支持部材３８によって支持された中空の円柱状のハウジング４２を備える。ハウジング４２には、Ｚ軸方向に沿って配置された円柱状のスピンドル４４が回転可能な状態で収容されている。スピンドル４４の先端部（下端部）はハウジング４２の外部に露出しており、スピンドル４４の基端部（上端部）にはモータ等の回転駆動源（不図示）が連結されている。
【0032】
スピンドル４４の先端部には、円盤状のマウント４６が固定されている。そして、マウント４６の下面側に、ウェーハ１１を研磨する円盤状の研磨工具（研磨パッド）４８が装着される。例えば研磨工具４８は、ボルト５０等の固定具によってマウント４６に固定される。研磨工具４８は、回転駆動源からスピンドル４４及びマウント４６を介して伝達される動力により、Ｚ軸方向と概ね平行な回転軸の周りを回転する。
【0033】
ウェーハ１１を保持したチャックテーブル２４は、移動機構１８によって研磨ユニット４０の下方に位置付けられる。そして、チャックテーブル２４及びスピンドル４４を回転させつつ研磨ユニット４０を移動機構２８によって所定の速度で下降させる。これにより、回転する研磨工具４８がウェーハ１１に接触し、ウェーハ１１が研磨される。
【0034】
第２搬送機構１６と隣接する位置には、ウェーハ１１を保持して旋回する第３搬送機構（アンローディングアーム）５２が配置されている。また、第３搬送機構５２の前方側には、ウェーハ１１を洗浄する洗浄機構５４が配置されている。例えば洗浄機構５４は、ウェーハ１１を保持して回転するスピンナテーブルと、スピンナテーブルによって保持されたウェーハ１１に純水等の洗浄液を供給するノズルとを備える。
【0035】
研磨ユニット４０によって研磨されたウェーハ１１は、第３搬送機構５２によって洗浄機構５４に搬送され、洗浄機構５４によって洗浄される。そして、洗浄後のウェーハ１１は、第１搬送機構１０によって搬送され、カセット８ｂに収容される。
【0036】
研磨装置２でウェーハ１１を研磨する際は、マウント４６に研磨工具４８が装着される。図３（Ａ）は研磨工具４８の上面側を示す斜視図であり、図３（Ｂ）は研磨工具４８の底面側を示す斜視図である。研磨工具４８は、円盤状の基台６０と、基台６０に固定された円盤状の研磨層６２とを含む。
【0037】
基台６０は、ステンレス、アルミニウム等の金属でなり、基台６０の上面側で開口する複数のねじ穴６０ａを有する。ねじ穴６０ａは、基台６０の周方向に沿って概ね等間隔に配列される。また、基台６０の中心部には、基台６０を厚さ方向に貫通する円柱状の貫通孔６０ｂが設けられている。
【0038】
研磨層６２は、基台６０と概ね同径の円盤状に形成され、接着剤等によって基台６０の下面側に接合されている。研磨層６２の下面は、ウェーハ１１と接触してウェーハ１１を研磨する平坦な研磨面６２ａを構成している。また、研磨層６２の中心部には、研磨層６２を厚さ方向に貫通する円柱状の貫通孔６２ｂが設けられている。
【0039】
基台６０の上面をマウント４６（図１参照）の下面に接触させた状態で、ボルト５０（図１参照）をマウント４６に設けられた貫通孔（不図示）を介してねじ穴６０ａに挿入してねじ込むことにより、研磨工具４８がマウント４６に装着される。
【0040】
図４は、研磨層６２の一部を示す拡大断面図である。研磨層６２は、研磨層６２の母材である結合材（基材）６４と、結合材６４に含有された砥粒（固定砥粒）６６及び導電性材料６８とを含む。なお、図４では説明の便宜上、結合材６４の厚さに対して砥粒６６及び導電性材料６８を拡大して図示している。
【0041】
結合材６４は、砥粒６６を固定するボンド材として機能する円盤状の部材であり、互いに概ね平行な上面６４ａ及び下面６４ｂを含む。なお、結合材６４の下面６４ｂは、研磨層６２の研磨面６２ａ（図３（Ａ）及び図３（Ｂ）参照）に相当する。
【0042】
例えば、結合材６４はフェルト、樹脂（発泡ウレタン、ゴム粒子等）等でなり、結合材６４の厚さは５ｍｍ以上１５ｍｍ以下に設定される。また、砥粒６６としては、例えば平均粒径が１μｍ以上１０μｍ以下のシリカ（ＳｉＯ２）が用いられる。ただし、結合材６４の材質及び厚さと、砥粒６６の材質及び粒径とは、研磨の対象物であるウェーハ１１の材質等に応じて適宜変更できる。
【0043】
また、研磨層６２（結合材６４）には、導電性材料６８が概ね均一に分散されている。一部の導電性材料６８は結合材６４の上面６４ａで露出しており、他の一部の導電性材料６８は結合材６４の下面６４ｂで露出している。また、上面６４ａで露出する導電性材料６８と下面６４ｂで露出する導電性材料６８とは、結合材６４の内部に埋め込まれている導電性材料６８を介して接続されている。これにより、結合材６４の上面６４ａから下面６４ｂに至る導電パスが形成され、研磨層６２は研磨層６２の厚さ方向（結合材６４の厚さ方向）において導電性を有する。
【0044】
導電性材料６８は、研磨層６２がウェーハ１１に接触する際に発生する静電気を除去するための導電性物質である。導電性材料６８としては、炭素繊維を用いることができる。例えば、長さの平均値（平均繊維長）が１μｍ以上２０μｍ以下、直径の平均値（平均繊維径）が０．１μｍ以上０．５μｍ以下の炭素繊維が用いられる。また、炭素繊維の含有量は、結合材６４の上面６４ａから下面６４ｂに至る導電パスが適切に形成されるように調節される。具体的には、炭素繊維の含有率は、３ｗｔ％以上１５ｗｔ％以下であることが好ましい。この含有率は、砥粒６６を含む研磨層６２の質量（結合材６４の質量と砥粒６６の質量と炭素繊維の質量との総和）に対する炭素繊維の質量の比率に相当する。
【0045】
例えば、砥粒６６及び炭素繊維を混入した液体をフェルトに含浸させる方法や、フェルトの製造過程においてフェルトの原料に砥粒６６及び炭素繊維を混入する方法により、砥粒６６及び炭素繊維が分散されたフェルトが得られる。そして、このフェルトに液状接着剤（エポキシ樹脂系接着剤、フェノール樹脂系接着剤等）を含浸させることにより、フェルトでなる結合材６４に砥粒６６及び炭素繊維が分散された研磨層６２が形成される。また、樹脂材料、砥粒６６及び炭素繊維を混合又は混練した後に圧縮成形及び焼成を行うことにより、樹脂でなる結合材６４に砥粒６６及び炭素繊維が分散された研磨層６２が形成される。
【0046】
なお、基台６０に固定される研磨層６２の形状、数、サイズに制限はない。図５（Ａ）は複数の研磨層７０を有する研磨工具４８の上面側を示す斜視図であり、図５（Ｂ）は複数の研磨層７０を有する研磨工具４８の底面側を示す斜視図である。
【0047】
図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、基台６０には複数の研磨層７０が固定されてもよい。例えば、涙滴状（花びら形状）に形成された４枚の研磨層７０が、基台６０の周方向に沿って概ね等間隔に配列される。研磨層７０の下面はそれぞれ、ウェーハ１１と接触してウェーハ１１を研磨する平坦な研磨面７０ａを構成している。なお、研磨層７０の構成は、研磨層６２（図４参照）と同様である。
【0048】
次に、研磨工具４８を用いたウェーハ１１の研磨方法の具体例について説明する。図６は、ウェーハ１１を研磨する研磨装置２を示す断面図である。
【0049】
研磨工具４８でウェーハ１１を研磨する際には、研磨工具４８が研磨装置２の研磨ユニット４０に装着される。また、ウェーハ１１がチャックテーブル２４によって保持される。具体的には、ウェーハ１１は、表面１１ａ側（保護部材１７側）が保持面２４ａに対面し裏面１１ｂが上方に露出するように、チャックテーブル２４上に配置される。この状態で保持面２４ａに吸引源の吸引力（負圧）を作用させると、ウェーハ１１が保護部材１７を介してチャックテーブル２４によって吸引保持される。
【0050】
ウェーハ１１を保持したチャックテーブル２４は、移動機構１８（図１参照）によって研磨ユニット４０の下方に位置付けられる。このときウェーハ１１は、裏面１１ｂ（被研磨面）の全体が研磨層６２の研磨面６２ａと重なるように配置される。
【0051】
次に、チャックテーブル２４及びスピンドル４４を回転させつつ、移動機構２８（図１参照）によって研磨ユニット４０を下降させる。これにより、回転する研磨層６２がウェーハ１１の裏面１１ｂ側に押し当てられ、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が研磨面６２ａによって研磨される。例えばウェーハ１１は、研磨中にウェーハ１１及び研磨工具４８に研磨液が供給されない乾式研磨によって加工される。
【0052】
研磨ユニット４０が所定の位置まで下降すると、ウェーハ１１の研磨量（研磨前後のウェーハ１１の厚さの差）が所定の値に達し、ウェーハ１１の研磨加工が完了する。その結果、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側が平坦化され、ウェーハ１１の裏面１１ｂ側に残存していた研削痕が除去される。
【0053】
なお、研磨工具４８でウェーハ１１を研磨すると、互いに接触するウェーハ１１と研磨層６２との間で静電気が発生し、ウェーハ１１の被研磨面側（裏面１１ｂ側）が帯電することがある。ウェーハ１１の帯電は、ウェーハ１１に形成されているデバイス１５（図２参照）の破壊や動作不良の原因となる。
【0054】
ここで、本実施形態に係る研磨工具４８は、導電性材料６８が分散された研磨層６２（図４参照）を備えている。そして、研磨工具４８でウェーハ１１を研磨する際、結合材６４の下面６４ｂ（研磨面６２ａ）で露出する導電性材料６８がウェーハ１１に接触する。その結果、ウェーハ１１は、研磨層６２に分散された導電性材料６８と、導電性の金属でなる基台６０、マウント４６、スピンドル４４とを介して、接地端子（不図示）に接続される。これにより、ウェーハ１１と研磨層６２との間で発生した静電気の放電経路が形成され、ウェーハ１１から静電気が除去される。
【0055】
なお、導電性材料６８は研磨層６２の全域にわたって概ね均一に分散されており、研磨工具４８でウェーハ１１を研磨する際における研磨層６２の摩耗量（研磨層６２の厚さの減少量）は、研磨層６２の全域で概ね均一になる。すなわち、研磨層６２の研磨面６２ａが平坦に維持される。これにより、研磨層６２の研磨面６２ａで露出する導電性材料６８がウェーハ１１に接触した状態が維持され、静電気の除去効果が持続する。
【0056】
以上の通り、本実施形態に係る研磨工具４８は、導電性材料６８が分散された研磨層６２を備える。これにより、研磨工具４８でウェーハ１１を研磨する際、導電性材料６８がウェーハ１１に接触した状態が維持され、ウェーハ１１と研磨層６２との間で発生する静電気が確実に除去される。
【0057】
なお、上記実施形態ではウェーハ１１を乾式研磨によって研磨する場合について説明したが、ウェーハ１１を湿式研磨によって研磨することもできる。この場合には、研磨工具４８によってウェーハ１１を研磨する際に、研磨ユニット４０の内部に形成された研磨液供給路７２（図６参照）から貫通孔６０ｂ，６２ｂを介してウェーハ１１及び研磨工具４８に研磨液が供給される。例えば研磨液として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等を含むアルカリ溶液、過マンガン酸塩等を含む酸性液、純水等が用いられる。
【0058】
その他、上記実施形態に係る構造、方法等は、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施できる。
【0059】
（実施例１）
次に、本発明に係る研磨工具の特性を評価した結果について説明する。本実施例では、研磨工具４８の研磨層６２（図４参照）に相当する基板を準備し、基板の抵抗値を測定した。
次に、本発明に係る研磨工具の特性を評価した結果について説明する。本実施例では、研磨工具４８の研磨層６２（図４参照）に相当する基板を準備し、基板の抵抗値を測定した。
【0060】
図７（Ａ）は、評価用の基板２１を示す斜視図である。基板２１は、研磨層６２（図４参照）と同様に形成した。具体的には、結合材（ゴム粒子）に砥粒及び導電性材料を分散させることにより、円盤状の基板２１を形成した。なお、砥粒としては平均粒径が５μｍのシリカを用い、導電性材料としては平均繊維長が１０μｍ、平均繊維径が０．２μｍの炭素繊維を用いた。また、基板２１の直径は１５０ｍｍ、基板２１の厚さは１０ｍｍとした。
【0061】
本実施例では、炭素繊維の含有率が異なる９枚の基板２１を準備した。各基板２１における炭素繊維の含有率は、０ｗｔ％、１．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％、３．０ｗｔ％、３．５ｗｔ％、４．０ｗｔ％、４．５ｗｔ％、５．０ｗｔ％、１５．０ｗｔ％となるように調節した。この含有率は、砥粒を含む基板２１の質量（結合材の質量と砥粒の質量と炭素繊維の質量との総和）に対する炭素繊維の質量の比率に相当する。
【0062】
そして、基板２１の厚さ方向における抵抗値を測定した。抵抗値は、抵抗計（テスター）８０のプローブを基板２１の表面２１ａと裏面２１ｂとに当てることによって測定した。
【0063】
図７（Ｂ）は、炭素繊維の含有率と評価用の基板２１の抵抗値との関係を示すグラフである。炭素繊維の含有率が０ｗｔ％、１．０ｗｔ％、２．０ｗｔ％である基板２１の抵抗値は、抵抗計８０の測定上限値である３０００ｋΩ以上であった。一方、炭素繊維の含有率が３．０ｗｔ％に達すると、基板２１の抵抗値が２３６ｋΩに急減した。これは、基板２１に含まれる炭素繊維が増加し、基板２１の表面２１ａから裏面２１ｂに至る導電パスが形成されやすくなったためと推察される。これにより、研磨層６２（図４参照）に含有される炭素繊維の含有量は、３．０ｗｔ％以上であることが好ましいことが確認された。
【0064】
さらに、炭素繊維の含有率が３．５ｗｔ％、４．０ｗｔ％、４．５ｗｔ％、５．０ｗｔ％に達するごとに、基板２１の抵抗値は９４ｋΩ、２４ｋΩ、１１ｋΩ、８ｋΩと減少した。これにより、研磨層６２（図４参照）に含有される炭素繊維の含有量は、３．５ｗｔ％以上、又は４．０ｗｔ％以上、又は４．５ｗｔ％以上、又は５．０ｗｔ％以上であることが好ましいことが確認された。そして、炭素繊維の含有量が５．０ｗｔ％、１５．０ｗｔ％の場合に、基板２１の抵抗値が最小値である８ｋΩとなった。
【0065】
ただし、炭素繊維の含有量が１５．０ｗｔ％を超えると、基板２１の抵抗値は低く維持されるものの、基板２１が脆化して基板２１の機械的強度が低下することが確認された。そのため、研磨層６２（図４参照）を所望の形状に成形して研磨層６２の形状を維持しつつウェーハ１１を研磨するためには、炭素繊維の含有率が１５．０ｗｔ％以下であることが好ましい。
【0066】
上記の結果より、研磨工具４８の研磨層６２（図４参照）に炭素繊維を含有させることにより、研磨層６２の厚さ方向における抵抗値を下げ、静電気の除去に効果的な導電性を発現させることが可能であることが確認された。
【0067】
（実施例２）
次に、本発明に係る研磨工具でウェーハを研磨した結果について説明する。本実施例では、研磨工具４８でウェーハを研磨しつつウェーハの表面の電圧を測定することにより、研磨加工中におけるウェーハの帯電をモニターした。
次に、本発明に係る研磨工具でウェーハを研磨した結果について説明する。本実施例では、研磨工具４８でウェーハを研磨しつつウェーハの表面の電圧を測定することにより、研磨加工中におけるウェーハの帯電をモニターした。
【0068】
図８（Ａ）は、ウェーハの研磨に用いた研磨工具４８を示す底面図である。図８（Ａ）に示す研磨工具４８は、研磨層７０の数が５枚である点を除いて、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示す研磨工具４８と同様の構成を有する。
【0069】
基台６０の直径は４５０ｍｍとし、５枚の涙滴状（花びら形状）の研磨層７０の厚さは１０ｍｍとした。また、研磨層７０は、結合材（ゴム粒子）に砥粒及び導電性材料を分散させることによって形成した。砥粒としては平均粒径が５μｍのシリカを用い、導電性材料としては平均繊維長が１０μｍ、平均繊維径が０．２μｍの炭素繊維を用いた。なお、炭素繊維の含有率は５ｗｔ％に調節した。
【0070】
【0071】
ウェーハ２３としては、直径３００ｍｍ、厚さ１００μｍのシリコンウェーハを用いた。そして、ウェーハ２３の表面２３ａ側をチャックテーブル２４（図６参照）によって保持し、ウェーハ２３の裏面２３ｂ側を研磨層７０によって研磨した。なお、チャックテーブル２４（図６参照）の回転速度は１００ｒｐｍ、スピンドル４４（図６参照）の回転速度は１０００ｒｐｍとし、ウェーハ２３に２００Ｎの荷重がかかるように研磨工具４８の下降速度を調節した。
【0072】
上記の研磨条件で、４８枚のウェーハ２３を乾式研磨によってそれぞれ２２０秒間研磨した。そして、ウェーハ２３の研磨中に、非接触式の電圧測定器８２を用いてウェーハ２３の裏面２３ｂの電圧を測定した。なお、電圧測定器８２は、研磨工具４８の基台６０の中心部に設置し、ウェーハ２３の裏面２３ｂのうち電圧測定器８２の直下に位置付けられた領域の電圧を測定した。
【0073】
測定された電圧は、４８枚全てのウェーハ２３の研磨中において－５０Ｖ以上５０Ｖ以下の範囲内であり、概ね一定に保たれていた。すなわち、ウェーハ２３の帯電による電圧の増減は確認されなかった。これは、研磨中にウェーハ２３と研磨層７０との間で発生した静電気が、研磨層７０に含有された炭素繊維によって除去されたためと推察される。
【0074】
上記の結果より、研磨工具４８の研磨層７０に炭素繊維を含有させることにより、ウェーハ２３の帯電が効果的に防止されることが確認された。
【符号の説明】
【0075】
１１ ウェーハ
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１３ ストリート（分割予定ライン）
１５ デバイス
１７ 保護部材
２１ 基板
２１ａ 表面
２１ｂ 裏面
２３ ウェーハ
２３ａ 表面
２３ｂ 裏面
２ 研磨装置
４ 基台
４ａ，４ｂ 開口
６ａ，６ｂ カセット載置領域（カセット載置台）
８ａ，８ｂ カセット
１０ 第１搬送機構
１２ 操作パネル
１４ 位置調節機構
１６ 第２搬送機構（ローディングアーム）
１８ 移動機構
２０ 移動テーブル
２２ 防塵防滴カバー
２４ チャックテーブル（保持テーブル）
２４ａ 保持面
２４ｂ 吸引路
２６ 支持構造
２８ 移動機構
３０ ガイドレール
３２ 移動プレート
３４ ボールねじ
３６ パルスモータ
３８ 支持部材
４０ 研磨ユニット
４２ ハウジング
４４ スピンドル
４６ マウント
４８ 研磨工具（研磨パッド）
５０ ボルト
５２ 第３搬送機構（アンローディングアーム）
５４ 洗浄機構
６０ 基台
６０ａ ねじ穴
６０ｂ 貫通孔
６２ 研磨層
６２ａ 研磨面
６２ｂ 貫通孔
６４ 結合材（基材）
６４ａ 上面
６４ｂ 下面
６６ 砥粒（固定砥粒）
６８ 導電性材料
７０ 研磨層
７０ａ 研磨面
７２ 研磨液供給路
８０ 抵抗計（テスター）
８２ 電圧測定器
１１ａ 表面（第１面）
１１ｂ 裏面（第２面）
１３ ストリート（分割予定ライン）
１５ デバイス
１７ 保護部材
２１ 基板
２１ａ 表面
２１ｂ 裏面
２３ ウェーハ
２３ａ 表面
２３ｂ 裏面
２ 研磨装置
４ 基台
４ａ，４ｂ 開口
６ａ，６ｂ カセット載置領域（カセット載置台）
８ａ，８ｂ カセット
１０ 第１搬送機構
１２ 操作パネル
１４ 位置調節機構
１６ 第２搬送機構（ローディングアーム）
１８ 移動機構
２０ 移動テーブル
２２ 防塵防滴カバー
２４ チャックテーブル（保持テーブル）
２４ａ 保持面
２４ｂ 吸引路
２６ 支持構造
２８ 移動機構
３０ ガイドレール
３２ 移動プレート
３４ ボールねじ
３６ パルスモータ
３８ 支持部材
４０ 研磨ユニット
４２ ハウジング
４４ スピンドル
４６ マウント
４８ 研磨工具（研磨パッド）
５０ ボルト
５２ 第３搬送機構（アンローディングアーム）
５４ 洗浄機構
６０ 基台
６０ａ ねじ穴
６０ｂ 貫通孔
６２ 研磨層
６２ａ 研磨面
６２ｂ 貫通孔
６４ 結合材（基材）
６４ａ 上面
６４ｂ 下面
６６ 砥粒（固定砥粒）
６８ 導電性材料
７０ 研磨層
７０ａ 研磨面
７２ 研磨液供給路
８０ 抵抗計（テスター）
８２ 電圧測定器
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】